塑胶射出成型模具的浇口设计.docx

技术专栏:塑胶射出成型模具的浇口设计 时间：2021.03.01 创作：欧阳语 文：徐昌煜(现任模仁科技董事长兼震雄集团顾问) 浇口 (Gate)在射出成型模具的浇注系统(FeedSystem)中是 连接流道(Runner)和型腔(Cavity)的熔胶通道。浇口设计和 塑件品质有着密不可分的关系。1.浇口的位置和数目1.1. 浇口位置与喷流(Jetting)的关系浇口若能布置成冲击型浇口 一也就是使得进浇后的塑胶熔体立刻冲击到一阻挡物(如型 腔壁、芯型销等)，让塑流稳定下来，就可以减少喷流的机 率。1.2.浇口的位置和数目与熔接线(Weld Line)的关系熔 接线是两股熔胶的波前(Melt Front)相遇后所形成的线条。 就塑件的外观或是强度而言,熔接线都是负面的。每增加_ 个浇口,至少要增加一条熔接线,同时还要增加一个浇口痕 (Gate Mark).较多的积风(AirTrap)以及流道的体积。所 以在型腔能够如期充填的前提下,浇口的数目是愈少愈好。 爲了减少浇口的数目，每一浇口应在塑流力所能及的流动比 之内(Flow Lengthto Thickness Ratio) z 找出可以涵盖最 大塑件面积的进浇位置。更改浇□位置以后，能够将熔接线 自敏感处移除爲上策。如果熔接线无法移除，那么增加波前 的熔胶)M?(Melt Temperature);或是减少两相遇波前的 熔胶温度差(Melt TemperatureDifference);或是增加两 波前相遇后的熔胶压力(Melt Pressure);或是增加熔胶波 前相遇时的遇合角(MeetingAngle) z都可以改善熔接线的 品质。1.3.浇口的位置和数目与积风(AirTrap)的关系积风 是型腔内的空气和熔胶释出的气体被熔胶包围后的缺陷。 积风的存在，重则导致短射(Short Shot)或焦痕 (BurnMark),轻亦影响外观和强度。每增加一个浇口，就 会增加积风发生的机率。当塑件厚薄差异大时，如果浇口 位置设置不当/就会因爲跑道现象(RaceTrack Effect)而导 致积风。1.4.浇口位置与迟滞效应(HesitationEffect)的关 系迟滞效应是熔胶流到厚薄交接处的时候，由于薄处的流阻 较大；而在该处阻滞不前的效应。这种效应重则産生短射， 轻亦形成迟滞痕(亦即高残余应力带)。浇口应置于距离可能 发生迟滞效应的最远处，以消除或减轻迟滞。1.5.浇口位置 与缩痕⑸nk Mark)和缩孔(Void)的关系浇口应置于厚壁处 以确保补缩的塑流(CompensationFlow)能够维持得最久， 厚壁处才不会因爲较大的收缩，而使得缩痕和缩孔更容易发 生。1.6.浇口位置与溢料(Flash)的关系型腔布置和浇口开设 部位应立求对称，防止模具承受偏载而産生溢料现象。如 (图一)所示,b)的布置较之a)爲合理。 1?7 ?浇口位置与流动平衡(FlowBalance)的关系就单型腔 模具而言,熔胶波前于同_时间抵达型腔各末端,就叫做流 动平衡。流动平衡的设计使得熔胶的压力、温度以及体积收 缩率的分布比较均匀，塑件的品质较好。所以浇口位置的选 择以是否达成流动平衡爲准。流动平衡与否，可以模拟充模 的CAE进行确认。对浇口数目相同但是浇口位置不同的设 计而言，能以最小的射压(Injection Pressure)和锁模力 (Clamp Force)充模的设计是流动最平衡的设计。就多型腔 模具(Multi-cavityMould)rro言,熔胶波前于同一时间抵达 各型腔末端,就叫做流动平衡。在非平衡布置的多型腔模具 中，注道到各型腔的流道长度不同，或者各型腔的形状和尺 寸不尽相同。这时可以调整浇口上游的支流道的剖面尺寸 (如直径或厚度等)，以达到流动平衡的目的。一般调整浇口 剖面尺寸的作法并不可取，一来此非长久之计(浇口小，容 易耗蚀，流动平衡不能持久)，二来若是浇口厚度也在调整 之列,就会失去浇口作爲划一封凝时间(Freeze Time或 SealTime)的功能。当支流道比较细长(一般在200mm以 上)，可采用以下公式来平衡塑流： 此處的M是和澆口連接的支流道下游的塑醪重量(g) S是上述支流道的橫截面積(////；?) /是上述支流道的長度(nun) e是主流道(Main Runneij起點至上述支流道的距離伽加) m和n分別代表不一樣的分支號。 如果各型腔的形狀和尺寸皆同、而上述支流道又尊長 那麽平衡塑流的公戎可以簡化爲 1.8 ?浇口位置与塑件平面度的关系浇口的布置若能形成单一 方向流(Uni-directional Flow)-也就是塑胶熔体进入型腔 后，其波前能以一平直的形式推进，那麽塑胶在流动方向和 垂直流动方向的收缩就不会相互牵制,可以産生平面度高的